Биофизичар трансформирал аспарагус во медицински импланти

Неговата лабораторија е полна со јаболка, аспарагус, брокула, целер, печурки, црвени пиперки, јагоди и домати. „Искрено, изгледа како пазар на земјоделски производи“, вели Ендрју Пелинг. „Не се шегувам ... студентите само одат во самопослуга и купуваат“.

0
200

Пред околу 10 години, Пелинг, биофизичар, започнал да размислува со својот тим за материјали што можат да се користат за реконструкција на оштетени или заболени човечки ткива. Опкружен со виножито од свежо овошје и зеленчук во неговата лабораторија на Универзитетот во Отава, Пелинг и неговиот тим ги расклопуваат биолошките системи, мешајќи ги и усогласувајќи ги деловите и повторно ги составуваат на нови и креативни начини. Тој е малку како хакер кој зема делови од телефон, компјутер и автомобил за да изгради роботска рака. Или како д -р Франкенштајн кој изгради чудовиште од лешеви. Со тоа што тимот на Пелинг го претворил јаболкото во уво и неодамна, парче аспарагус во скеле за импланти на ‘рбетниот мозок.
Пелинг верува дека иднината на регенеративната медицина – која користи надворешни терапии за да му помогне на телото да заздрави, на ист начин на кој резот зацелува сам или скршената коска може да се поправи без операција – е на полиците на супермаркетот. Тој го нарекува „зголемена биологија“, и е многу поевтино – за илјадници и илјадници долари – отколку пресадување органи донирани од луѓе, земени од животни, или вештачки или биоинжерирани од животинско ткиво.
Семето на пронајдоците на Пелинг доаѓа од неочекуван извор: од култниот мјузикл и филм „ Little Shop of Horrors“. „Во филмот, едно големо растение, Одри II, оживува и преживува со човечка крв. Се прашав, дали можеме некако да ја одгледаме Одри II во лабораторија“, вели Пелинг.
Добро финансираните научници обично не го поминуваат своето време во пресоздавање на холивудски реквизити, но Пелинг, кој одел на училиште за сценски уметности како дете, вели дека играта е клучен дел од неговата научна пракса. „Така го тренирам мојот ум да биде неконвенционален и креативен“. Тој го охрабрува својот тим да се глупира и да пробува „чудна биологија“.

Планот за изградба на Одри II не успеал. Воопшто. Но, Пелинг вели дека ваквите „огромни неуспеси“ му овозможуваат да поставува добри прашања и да учи. Поминале две години децелуларизирајќи овошје и зеленчук и растејќи клетки на цицачи врз нив. Имено, децелуларизацијата како процес за имплантација е прилично нова, развиена во средината на 1990 -тите, првенствено од Дорис Тејлор. „Со миење на генетските материјали што го прават јаболкото јаболко, на пример, ви останува растително ткиво или „целулозна мрежа“, објаснува Пелинг. „Она што го правиме е да ги измиеме сите растителни ДНК, РНК протеини, сите такви нешта што можат да предизвикаат имунолошки реакции и отфрлање. Оставаме само влакна во растението – буквално, како нештата што ви се заглавуваат во забите“.
Кога Пелинг ја забележал сличноста помеѓу децелуларизираното парче јаболко и увото, го видел вистинскиот потенцијал на неговите лабораториски игри. Се прашувал дали ако гo имплантира скелетот од јаболка во живо суштетство, тоа „ќе биде прифатено“ и ќе васкуларизира? Односно, дали телото на експерименталното животно ќе ги прифати растителните клетки како да не се опасно, туѓо тело и ќе испрати сигнали за создавање на снабдување со крв, дозволувајќи му на растителното ткиво да стане жив дел од телото на животното? Одговорот бил да. „Одеднаш, и случајно, развивме материјал што има огромен терапевтски и регенеративен потенцијал“, вели Пелинг. Јаболкото уво не овозможува слух и останува во фаза на тестирање на животни, но може да се употреби за естетска имплантација.

Набргу по неговиот пробивен експеримент со јаболка, кој бил објавен во 2016 година и го добил прекарот на „луд научник“, Пелинг го префрлил својот фокус на аспарагус. Идејата му паднала на памет додека готве. Гледајќи го крајот на копјето, тој помислил: „Еј, изгледа како ‘рбетниот мозок. Можеби можеме да направиме нешто“, вели тој.
Кога во лабораторијата направил снимка на стапчињата од аспарагус, она што го видел го потсетило на крвните садови и структурата и организацијата на нервите и ‘рбетниот мозок. Тоа го натерало да го постави прашањето: „Дали можеме да користиме аспарагус и неговите васкуларни снопови за да пораснеме ‘рбетен мозок?“
За да дознае, Пелинг имплантирал децелуларизирано ткиво на аспарагус под кожата на лабораториски стаорец. За само неколку недели, крвта почнала да циркулира низ деловите од аспарагус; здрави клетки од животното се преселиле во ткивото и го претвориле во живо ткиво. „Изненадувањето овде било тоа што телото, наместо да го отфрли овој материјал, всушност се интегрирал во материјалот“, вели Пелинг. Во светот на биоинженерството, да се случи тоа е голем предизвик.

И тогаш дојде најголемото изненадување од сите. Стаорци со отсечени ‘рбетни мозоци, на кои им било имплантирано ткиво на аспарагус, можеле повторно да одат, само неколку недели по имплантацијата. „Само се сеќавам … на целосен шок“, вели Пелинг за вечерта кога неговите истражувачи му испратиле порака да дојде да ги види стаорците кои се движат низ лабораторијата. „Мислам, од јаболко до уво, ама ова, бесмислено е … Го направивме повторно, и повторно за да се убедиме себеси“.

Донираните или произведените органи се покомплицирани и поскапи. Имплантите на Пелинг биле направени „без матични клетки или електрична стимулација или егзоскелети, или кој било од вообичаените пристапи, туку користејќи многу ефтини, достапни материјали што искрено, ги купивме во самопослуга“, вели тој, „и го постигнавме истото ниво на закрепнување“. (Барем на тестови на животни.) Плус, додека на пациентите обично им се потребни доживотни имуносупресиви, кои можат да имаат негативни несакани ефекти, за да го спречат нивното тело да го отфрли имплантот, не изгледа неопходно за имплантите на Пелинг, базирани на растенија. И, досега, имплантите на растителна основа не се распаѓаат со текот на времето како традиционалните импланти на ‘рбетниот мозок. „Токму инертноста на растителното ткиво е причината што е толку биокомпатибилен“, вели Пелинг.

Во октомври 2020 година, имплантот од аспарагус бил назначен од ФДА како „уред за пробив“. Оваа ознака значи дека ќе следуваат испитувања на луѓе кои најверојатно ќе започнат за неколку години. Ако се оди добро, Пелинг е уверен дека ќе ги види луѓето како се шетаат со делови од аспарагус во ‘рбетниот мозок многу пред 2040 година. Пелинг, кој себеси се нарекува биохакер, вели дека ќе продолжи да ги поместува границите. „Она што навистина ме интересира е дали еден ден ќе биде можно да ги поправиме, обновиме и зголемиме нашите тела со работи што ги правиме во кујната“.

Текстот и фотографијата се од ТУКА.